DE2803671A1 - PIPELINE CONNECTION - Google Patents

Description

MÜNCHEN*· 27.1.1978MUNICH * January 27, 1978

GOTTHAROSTR. 10.028-V/NiGOTTHAROSTR. 10,028 V / Ni

Societe Nationale Elf Aquitaine (Production) Tour Aquitaine, P - 92¹JOO Courbevoie (Prankreich)Societe Nationale Elf Aquitaine (Production) Tour Aquitaine, P - 92 ¹ JOO Courbevoie (France)

"Rohrleitungsverbindung""Pipeline connection"

Priorität: 27- Januar 1977, 763 HO, V.St.A,Priority: January 27, 1977, 763 HO, V.St.A,

Bei Einrichtungen zum Ausbeuten von unterseeischen Erdöl- oder Erdgasquellen ist gewöhnlich eine Rohrleitung vorgesehen, die sich longitudinal erstreckt und deren Ende axial mit einer anderen Leitung oder einem anderen Schlauch zur Pluidübertragung ausgerichtet ist, um die Leitungen zu verbinden und einen fluiddichten Anschluß herzustellen.In facilities for exploiting submarine oil or natural gas wells, a pipeline is usually provided which extends longitudinally and its end axially aligned with another conduit or hose for fluid transfer is to connect the lines and a fluid-tight Establish connection.

Bei verschiedenen Einrichtungen ist eine oder sind beide Leitungen a±±al gegeneinander beweglich, so daß die Leitungsenden in gegenseitige Nähe gebracht und angeschlossen werden können, so daß eine dichte Anschlußzone geschaffen wird. Unter bestimmten ünterseebedingungen ist es jedoch häufig schwierig, eine auf dem Meeresgrund liegende Leitung axial zu verschieben, um ihr Anschlußende in die Nähe des Anschlußendes einer zweiten Leitung zu bringen, mit der die erste verbunden werden muß. Diese Schwierigkeit ergibt sich aus dem Gewicht der Leitung, aus der Tatsache, daß diese auf dem Meeresgrund verklemmt sein kann und aus der großen Reibung der Leitung auf dem Meeresgrund. Bei Unterwasserstationen ist es häufig schwierig, die Leitungsenden der zu verbindenden Leitungen präzise axial auszurichten. Eine ungenaue axiale Ausrichtung kann einen korrekten Anschluß und das Herstellen eines dichten Verbindungsgliedes in der -2-At different facilities there is one or both lines a that a tight connection zone is created. However, in certain offshore conditions it is often difficult to find one on the Seabed lying line axially to move their connection end in the vicinity of the connection end of a second line with which the first must be connected. This difficulty arises from the weight of the line, from the fact that this can be jammed on the ocean floor and from the great friction of the line on the ocean floor. At underwater stations it is often difficult to precisely axially align the line ends of the lines to be connected. An imprecise one Axial alignment can result in a correct connection and the establishment of a tight connector in the -2-

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Anschlußzone verhindern.Prevent connection zone.

Bekannte Verbindungsvorrichtungen für Leitungen werden durch Fluiddruck betätigt, wobei dieser Fluiddruck dazu verwendet wird, die Anschlußverbindung dicht geschlossen zu halten. Wenn dieser Druck nicht weiter aufrecht erhalten wird oder wenn cer sich verringert, kann die Anschlußvorrichtung die Dichtflächen verlassen. Es versteht sich von selbst, daß ein Austritt von Kohlenwasserstoffen in das Meerwasser nicht nur wegen des WertVerlustes, sondern gleichermaßen wegen der Umweltverschmutzung unerwünscht ist.Known connecting devices for lines are actuated by fluid pressure, this fluid pressure being used to to keep the connection tightly closed. If this pressure is no longer maintained or if it is reduced, the connection device can leave the sealing surfaces. It goes without saying that hydrocarbons will leak out into the sea water not only because of the loss of value, but is equally undesirable because of environmental pollution.

Bei bekannten Ausführungsformen gemäß den US-Patentschriften Nr. 3 502 354 und 3 59¹I *iO8 wird ein Ende der Leitung, das mit einem sich auf einem Träger drehenden Anschlußstück ausgerüstet ist, seitlich verschoben. Danach wird an dieses Ende eine Vorrichtung angekoppelt, die es erlaubt, das sich drehende Anschlußstück zu verschieben, um es dicht mit der Anschlußfläche eines Brunnenkopfes zu verbinden.In known embodiments according to the US Patent Nos. 3,502,354 and 3, 59 ¹ I * IO8 one end of the line, which is equipped with a rotating on a carrier connector, laterally displaced. A device is then coupled to this end which allows the rotating connection piece to be displaced in order to connect it tightly to the connection surface of a well head.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrleitungsverbindung zu schaffen, bei der eine neuartige Verriegelungsvorrichtung eingesetzt wird und bei der die Anschlußstelle durch Fluiddruck dicht gehalten wird. Bei der Rohrleitungsverbindung soll auch ein mechanischer Riegel zur Unterstützung vorgesehen sein, um die Anschlußstelle im Falle eines Druckabfalls des Fluides dicht zu halten.The invention is based on the object of a pipeline connection to create, in which a novel locking device is used and in which the connection point by fluid pressure is kept tight. A mechanical latch should also be provided for support in the pipeline connection. to keep the connection point tight in the event of a pressure drop in the fluid.

Die Erfindung hat darüber hinaus zum Ziel, eine Rohrleitungsverbindung zu liefern, bei der eine durch ein Fluid betätigbare Vorrichtung die Dichtflächen des Verbindungsanschlusses gegeneinander drückt und eine Verriegelungsvorrichtung betätigt, um die Verbindungsstelle dicht zu halten.Another object of the invention is to provide a pipeline connection to deliver, in which a device which can be actuated by a fluid, the sealing surfaces of the connecting connection against one another and actuates a locking device to keep the joint tight.

Die Erfindung hat gleichermaßen zum Ziel, eine Rohrleitungsverbindung zu liefern, bei der ein mechanischer Riegel vorgesehen ist, der, nachdem die durch Fluid betätigbare Arbeitsvorrichtung die Dichtflächen in gegenseitigen dichten Kontakt gebracht hat,The invention also aims at a pipeline connection in which a mechanical latch is provided which, after the fluid-actuated working device has brought the sealing surfaces into mutual tight contact,

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eingreift, um die dichte Verbindung zu erhalten.intervenes to maintain the tight connection.

Die Erfindung hat darüber hinaus zum Ziel, eine Rohrleitungsverbindung zu schaffen, bei der eine seitliche Relativbewegung der Anschlußstücke vorgesehen ist und bei der nur eine minimale Axialbewegung der Anschlußstücke zur Herstellung der dichten Fluidverbindung erforderlieh ist.Another object of the invention is to provide a pipeline connection to create, in which a lateral relative movement of the connecting pieces is provided and in which only a minimal Axial movement of the connecting pieces is required to establish the tight fluid connection.

Die Erfindung hat gleichermaßen zum Ziel, eine Rohrleitungsverbindung zu schaffen, bei der die Dichtflächen durch einen durch Hydraulikdruck betätigbaren Riegel und durch einen mechanischen Riegel in dichter Verbindung gehalten werden.The invention also aims at a pipeline connection to create in which the sealing surfaces by a hydraulic pressure actuated bolt and by a mechanical Latches are kept tightly connected.

Die Erfindung hat darüber hinaus zum Ziel, eine Rohrleitungsverbindung zu liefern, bei der die Verbindungselemente und ihre Dichtflächen so ausgebildet sind, daß die Dichtflächen eine fluiddichte Verbindung herstellen, wenn die Verbindungselemente sich in der Verriegelungsposition unter Druck befinden.Another object of the invention is to provide a pipeline connection to deliver, in which the connecting elements and their sealing surfaces are designed so that the sealing surfaces a Establish a fluid-tight connection when the connecting elements are under pressure in the locking position.

Die Lösung dieser Aufgaben ist in den Patentansprüchen angegeben.The solution to these objects is given in the claims.

Erfindungsgemäß wird ein erstes Verbindungselement eingesetzt, das so ausgebildet ist, daß es an dem Ende einer Rohrleitung angeordnet werden kann, und eine Dichtfläche aufweist. Ferner wird ein zweites Verbindungselement eingesetzt, das so ausgebildet ist, daß es an einerUnterwasserstation befestigt werden kann und das eine Dichtfläche aufweist. Darüber hinaus sind auf den Verbindungselementen Mittel vorgesehen, die ihr gegenseitiges Ineinandergreifen durch seitliche Bewegung eines Verbindungselementes sicherstellen, wobei die Dichtflächen sich gegenübergestellt und die Verbindungselemente axial ausgerichtet werden. Des weiteren ist ein Kolbenzylindermechanismus mit Fluidbetätigung vorgesehen, der auf einem der Verbindungselemente angeordnet ist und die beiden Dichtflächen gegeneinanderdrückt, sowie ein mechanischer Riegel, der auf einem der Verbindungselemente angeordnet ist, um die dichte Verbindung unter Druck im Falle eines Druckabfalls des Arbeitsfluides aufrecht zu erhalten. _ij_According to the invention, a first connecting element is used which is designed so that it is arranged at the end of a pipeline can be, and has a sealing surface. Furthermore, a second connecting element used, which is designed so that it can be attached to an underwater station and the has a sealing surface. In addition, means are provided on the connecting elements which interlock them with one another ensure by lateral movement of a connecting element, with the sealing surfaces facing each other and the connecting elements are axially aligned. Furthermore, a piston-cylinder mechanism with fluid actuation is provided, which is arranged on one of the connecting elements and presses the two sealing surfaces against each other, as well as a mechanical one Bolt, which is arranged on one of the connecting elements, to ensure the tight connection under pressure in the event of a pressure drop to maintain the working fluid. _ij_

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:The invention is illustrated schematically below with reference to the figures illustrated embodiments explained in more detail. It shows:

Figur 1 eine perspektivische TeilansichtFigure 1 is a perspective partial view

einer Rohrleitungsverbindung gemäß der Erfindung. Es ist ein Verbindungselement , das an einer Unterwasserstation befestigt ist,und ein Teil eines am Ende einer Leitung angeordneten Verbindungselementes zu erkennen, das sich in einem gewissen Abstand zu dem Verbindungselement an der Unterwasserstation befindet.a pipeline connection according to the invention. It's a connector attached to an underwater station and part of a at the end of a line arranged connecting element to be seen, which is at a certain distance from the Connection element is located on the underwater station.

Figur 2 einen Teilschnitt (vergrößerter Maßstab)Figure 2 is a partial section (enlarged scale)

durch eine Längsebene, die das Verbindungselement der Figur 1 schneidet. Dabei sind das an dem Ende der Leitung angeordnete Verbindungselement und das an der Unterwasserstation befestigte Verbindungselement in gegenseitiger dichter Verriegelung.through a longitudinal plane which intersects the connecting element of FIG. Are there the connection element arranged at the end of the line and that at the subsea station fastened connecting element in mutual tight locking.

Figur 3 einen Teilschnitt durch die Blockierungsvorrichtung der Figur 2, die in Richtung auf ihre Entriegelungsposition verschoben ist.FIG. 3 shows a partial section through the blocking device of FIG is moved to its unlocked position.

Figur 4 ein Teilschnitt ähnlich Figur 3· DieFigure 4 is a partial section similar to Figure 3 · The

Blockierungsvorrichtung befindet sich in der Entriegelungsposition.The locking device is in the unlocking position.

Figur 5 einen Teilschnitt der Blockierungsvorrichtung der Figur 2, die hydraulisch und mechanisch entriegelt ist.Figure 5 is a partial section of the blocking device of Figure 2, the hydraulically and is mechanically unlocked.

Figur 6 einen Querschnitt längs der Schnittlinie 809831 /0883FIG. 6 shows a cross section along the section line 809831/0883

VI-VI der Figur 2, der den mechanischen Riegel in dar Verriegelungsposition zeigt, wobei die Fluidrohrleitung der Figur 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist.VI-VI of Figure 2, which shows the mechanical bolt in the locking position, the fluid pipeline of FIG. 2 being omitted for the sake of clarity is.

In Figur 1 ist eine Rohrleitungsverbindung dargestellt, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Sie besteht aus einem Verbindungselement 11 und einem zweiten Verbindungselement 12, das so ausgebildet ist, daß es an einer Unterwasserstation befestigt werden kann. Das Leitungsverbindungselement 11 ist nur teilweise zu erkennen, es versteht sich jedoch von selbst, daß es am Ende einer Rohrleitung angeordnet ist, die auf dem Meeresgrund verlegt ist und die sich von einem unterseeischen Brunnenkopf bis zu einer Unterseestation erstreckt,auf der das Verbindungselement 12 befestigt ist. In dem betrachteten Beispiel ist die Unterwasserstation mit 14 bezeichnet, von der lediglich ein Teil zu erkennen ist, nämlich zwei vertikale Führungsstangen 15, die auf einem von der Unterwasserstation ausgehenden Rahmen befestigt sind. Das Verbindungselement 12 ist an einem Ende der Unterwasserstation angeordnet und stellt eine Verbindung zwischen den in der Station angeordneten Leitungen und der Rohrleitung dar, an deren Ende das Verbindungselement 11 befestigt ist.FIG. 1 shows a pipeline connection which is designated in its entirety by the reference number 10. she consists of a connecting element 11 and a second connecting element 12 which is designed so that it can be attached to an underwater station can be attached. The line connecting element 11 can only be partially seen, but it goes without saying It goes without saying that it is arranged at the end of a pipeline which is laid on the seabed and which extends from an undersea Well head extends to a subsea station on which the connecting element 12 is attached. In the example under consideration, the underwater station is denoted by 14, of which only a part can be seen, namely two vertical guide rods 15 which extend on one of the underwater station Frame are attached. The connecting element 12 is arranged at one end of the underwater station and provides a Connection between the lines arranged in the station and the pipeline, at the end of which the connecting element 11 is attached is.

Das Verbindungselement 12 kann durch Seitenarme 16 in einer im wesentlichen horizontalen Lage gehalten werden. Die Seitenarme 16 weisen an ihren Enden zylindrische Anschlußmuffen 17 auf, die daa*. bestimmt sind, Führungsstangen 15 aufzunehmen, um das Verbindungselement 12 auf der Unterwasserstation in der gewünschten Position zu befestigen. ;The connecting element 12 can be held in a substantially horizontal position by side arms 16. The side arms 16 have cylindrical connecting sleeves 17 at their ends, the daa *. are intended to receive guide rods 15 to the connecting element 12 on the underwater station in the desired position. ;

Das Verbindungselement 12 besteht aus einem zylindrischen Organ 20, das einen Kragen 21 und einen Kopf 22 aufweist, der eine Einrastringnut 23 definiert. Der Kopf 22 besitzt eine Dichtfläche 2h, die axial ausgerichtet ist und sich nach außen erweitert. _g_The connecting element 12 consists of a cylindrical member 20 which has a collar 21 and a head 22 which defines a snap ring groove 23. The head 22 has a sealing surface 2h which is axially aligned and widens outwards. _G_

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Das Verbindungselement 12 besitzt einen zylinderförmigen Körper 30, der an einem Ende mit einem Mittel versehen ist, das die seitliche Aufnahme des Kopfes 22 des Verbindungselementes 11 gestattet. Dieses Mittel besteht aus einem Bügel 31, der an einem Ende des Körpers 30 angeordnet ist und der einen Schlitz 32 begrenzt, der sich radial erstreckt und bis zu einer teilweisen zylindrischen Aussparung 33 führt. Das Verbindungselement 11 kann in Bezug auf seine Achse und in Bezug auf die Achse des KörpersThe connecting element 12 has a cylindrical body 30 which is provided at one end with a means that the lateral reception of the head 22 of the connecting element 11 is permitted. This means consists of a bracket 31 which is attached to a End of the body 30 is arranged and delimits a slot 32 which extends radially and up to a partial cylindrical recess 33 leads. The connecting element 11 can with respect to its axis and with respect to the axis of the body

30 seitlich derart bewegt werden, daß die Ringnut 23 und der Kragen 21 in den Schlitz ■ 32 eingreifen und der Kopf 22 in die teilweise zylindrische Aussparung 33 geführt wird. Wie dies aus den Figuren 2, 3, 4 und 5 ersichtlich ist, werden der Bügel 31 und der zur Ringnut gehörende Kopf 23 eng eingeschlossen, wodurch die axiale Relativbewegung zwischen den Verbindungselementen 11 und 12 begrenzt ist. Das Verbindungselement 11 kann in dem Bügel30 are moved laterally such that the annular groove 23 and the collar 21 engage in the slot ■ 32 and the head 22 in the partially cylindrical recess 33 is performed. As can be seen from FIGS. 2, 3, 4 and 5, the bracket 31 and the head 23 belonging to the annular groove closely enclosed, whereby the axial relative movement between the connecting elements 11 and 12 is limited. The connecting element 11 can be in the bracket

31 durch einen an der Unterwasserstation angeordneten Träger (nicht dargestellt) vertikal getragen werden.31 are supported vertically by a carrier (not shown) arranged at the underwater station.

Das Verbindungselement 12 besteht aus einem zylinderförmigen Körper 30, dessen Ende den Bügel 31 leicht überragt. Es besitzt eine längliche Kammer 35» in die ein axial beweglicher Dorn 36 und eine durch Fluid betätigbare Blockierungsvorrichtung 37 eingeführt sind. Der Dorn 36 ist mit einem Loch 39 versehen, das den gleichen Querschnitt wie das Loch 40 des Strömungsquerschnitts des Verbindungselementes 11 aufweist. Der Dorn 36 gleitet dicht in Bezug auf die Kammer 32 an dem gegenüberliegenden Ende der Aussparung 33. Der Dorn gleitet gleichermaßen dicht bei 43 in Bezug auf einen Endkopf 44 des Körpers 30. Der Dorn 36 ragt über den Kopf 44 hinaus und er kann mit einem Hals 45 versehen sein, der einen Blockierungskopf 46 begrenzt, welcher an eine Fluidleitung der Unterwasserstation angeschlossen ist.The connecting element 12 consists of a cylindrical body 30, the end of which protrudes slightly beyond the bracket 31. It has an elongated chamber 35 'in which an axially movable mandrel 36 and a fluid actuated blocking device 37 are inserted. The mandrel 36 is provided with a hole 39 which is the same Cross section like the hole 40 of the flow cross section of the connecting element 11 has. The mandrel 36 slides tightly with respect to the chamber 32 at the opposite end of the recess 33. The mandrel slides equally close at 43 with respect to FIG an end head 44 of the body 30. The mandrel 36 protrudes over the head 44 addition and it can be provided with a neck 45, the one Blocking head 46 limited, which is connected to a fluid line of the subsea station.

Zwischen der Kappe 44 und der Zylinderkammer 42 nimmt die Kammer 35 die Blockierungsvorrichtung 37 auf, die aus einer Muffe 48, einem Blockierungskolben 49 und Blockierungsfinger 50 besteht,die von dieser Muffe 48 getragen werden. Die Muffe 48 trägt an einem Ende ein ringförmiges Halteorgan 52, das am Ende der Muffe 48 _,,Between the cap 44 and the cylinder chamber 42, the chamber 35 receives the blocking device 37, which consists of a sleeve 48, a blocking piston 49 and blocking fingers 50 which be carried by this sleeve 48. The sleeve 48 carries at one end an annular retaining member 52 which is attached to the end of the sleeve 48 _ ,,

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durch einen Blockierungsring 53 gehalten wird. Das Halteorgan 52 bildet an einem Ende einen Sitz 54, der eine Drahtfeder 55 aufnimmt. Diese ist um den Dorn gewickelt und stützt sich mit dem anderen Ende bei 56 gegen eine Schulter 57, die in dem Blockierungskolben 49 vorgesehen 1st.is held by a blocking ring 53. At one end, the holding member 52 forms a seat 54 which receives a wire spring 55. This is wrapped around the mandrel and the other end is supported at 56 against a shoulder 57 in the blocking piston 49 provided 1st.

Eine Bewegung des Domes 36 zwischen seiner Entriegelungspositiori die in Figur 5 gezeigt ist, und seiner Verriegelungs- und Dichtposition, die in Figur 2 gezeigt ist, bewirkt die Einführung einer Hydraulikflüssigkeit, die über einen Schlauch 60 und einen Kanal 61 in der Kappe 44 der Kammer 35 vorgesehen ist. Das Arbeitsfluid, das am gegenüberliegenden Ende der Kammer 35 austritt, fließt über einen Kanal 62 und einen Schlauch 63- Das Druckfluid, das auf den Kanal 61 eingeführt wird, verschiebt die Blockierungsmuffe 48 gegen das gegenüberliegende Ende des Körpers 30, bis die geneigte Schulter 65 gegen eine entsprechende Schulter 66 im Innenraum des Körpers 30 stößt. Gleichermaßen führt das Abziehen des Druckfluides durch den Kanal 62 zu einer Erleichterung der Bewegung des Blockierungskolbens 49 gegen das gegenüberliegende Ende des Körpers, da die Hydraulikdruckdifferenz, die auf den Kolben 49 wirkt, vergrößert wird. Die Bewegung wird des weiteren durch die Wirkung der komprimierten Drahtfeder 55-erleichtert. Der Blockierungskolben 49 bewegt sich axial,bis seine geneigte Schulter 67 gegen die entsprechend geneigte Schulter 68 im Innern der Blockierungsmuffe 48 stößt.A movement of the dome 36 between its unlocking positions which is shown in Figure 5, and its locking and sealing position, which is shown in Figure 2, causes the introduction of a hydraulic fluid via a hose 60 and a Channel 61 is provided in the cap 44 of the chamber 35. The working fluid exiting at the opposite end of the chamber 35 flows through a channel 62 and a hose 63- The pressurized fluid introduced on the channel 61 displaces the Blocking sleeve 48 against the opposite end of the body 30 until the inclined shoulder 65 against a corresponding shoulder 66 in the interior of the body 30 abuts. Likewise, the withdrawal of the pressurized fluid through channel 62 leads to a relief the movement of the blocking piston 49 against the opposite end of the body, since the hydraulic pressure difference that acts on the piston 49 is enlarged. The movement is further facilitated by the action of the compressed wire spring 55-. The blocking piston 49 moves axially until its inclined shoulder 67 abuts against the correspondingly inclined shoulder 68 inside the blocking sleeve 48.

Figur 2 zeigt die Position der Blockierungsmuffe 48 und des Blockierungskolbens 49 in der durch axiale Verschiebung erreichten Verriegelungsposition.FIG. 2 shows the position of the blocking sleeve 48 and the blocking piston 49 in the position achieved by axial displacement Locking position.

In dieser Verriegelungsposition verschiebt der Hals 70 des Kolbens 49, gegen den die Blockierungsfinger 50 in der Entriegelungs«- position drücken, gleichzeitig mit dem Vorderende der Blockierungsmuffe die Blockierungsfinger in axialer Richtung, bis diese sich in die in dem Körper 30 vorgesehene Aussparung 31 begeben. Bei dieser Bewegung werden die Finger 50 gleichermaßen radial durch eine Nockenfläche 72, die in der Blockierungsmuffe in einemIn this locking position, the neck 70 of the piston slides 49, against which the blocking fingers 50 in the unlocking «- Press position at the same time as the front end of the blocking sleeve the blocking fingers in the axial direction until they move into the recess 31 provided in the body 30. In this movement, the fingers 50 are likewise radially supported by a cam surface 72 which is formed into one in the locking sleeve

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an das halsförmige Ende 70 anstoßenden Bereich vorgesehen ist, nach außen gedrückt. Die Blockierungsfinger 50 sind in Löchern 73, welche in der Muffe 48 vorgesehen sind, angeordnet. In der Verriegelungsposition der Vorrichtung 37 ist das halsförmige Ende des Verriegelungskolbens zwischen die Endteile der Muffe 74 geschoben, so daß die Muffe 48 und der Kolben 49 die Blockierungs! finger 50 in die Verriegelungsposition, d.h. in die in dem Körper 30 vorgesehenen Aussparungen 71 bringen und dort halten.is provided on the neck-shaped end 70 abutting area, pressed outward. The blocking fingers 50 are in holes 73, which are provided in the sleeve 48, arranged. In the locking position of the device 37, this is neck-shaped End of the locking piston between the end portions of the sleeve 74 pushed so that the sleeve 48 and the piston 49 the blocking! finger 50 in the locking position, i.e., in the body 30 bring provided recesses 71 and hold there.

Der Blockierungskolben ist mit Dichtringen 77 und 78 versehen, die an der Innenfläche der Muffe 48 und an der Außenfläche des Dornes 36 gleiten.The blocking piston is provided with sealing rings 77 and 78, which are attached to the inner surface of the sleeve 48 and to the outer surface of the Slide thorn 36.

Die Bewegung des Dornes 36 während dieses BlockierungsvorgangsThe movement of the mandrel 36 during this blocking process

wird durch einen geschlitzten Haltering 80 sichergestellt, der in' einer in dem Dorn 36 vorgesehenen Auskehlung sitzt und der durch einen Ring 82 befestigt ist. Dieser wird auf dem Ring durch Schrauben 83 gehalten. In der Verriegelungsposition ist eine Belleville-Feder 84 zwischen dem Haltering 80 und dem Ende der Blockierungsmuffe 48 zusammengedrückt. Wenn folglich die Verriegef lungsfinger 50 sich in die Aussparung 71 bewegen, wie dies in _; Figur 2 gezeigt ist, drückt die Belleville-Feder 84 den Dorn 36 gegen das Verbindungselement 11, das dabei durch den Bügel 31 fest gehalten wird. Das Ende des Dorns 36 ist mit einer Dichtflä-, ehe 87 versehen, die sich nach außen aufweitet und die in dichteai Kontakt mit dem Aufbau 88 tritt, der aus einem kompressiblen Material gebildet ist. Dieser Aufbau aus kompressiblem Material sitzt am Ende 86 und wird durch einen Haltering 89, der in einer in der Dichtfläche 87 vorgesehenen Ringnut sitzt, gehalten. Wenn folglich der Dorn 36 axial verschoben wird, so daß er dicht gegen die Flächen 24 des Verbindungselementes 11 gedrückt wird, wird der Aufbau 88 zwischen den Dichtflächen 87 und 24 zusammengedrückt und bildet folglich eine Fluiddichtung. Nachdem das Verbindungselement durch das Druckfluid in die Verriegelungsposition geführt wurde (Figur 2), übt die Belleville-Feder 84 eine Druckkraft auf den Dorn aus, um diesen Dichtkontakt unabhängig von dem Druck desis ensured by a slotted retaining ring 80 which sits in a groove provided in the mandrel 36 and which is fastened by a ring 82. This is held on the ring by screws 83. In the locking position, a Belleville spring 84 is compressed between the retaining ring 80 and the end of the locking sleeve 48. Thus, when the locking fingers 50 move into the recess 71, as shown in FIG _. As shown in FIG. 2, the Belleville spring 84 presses the mandrel 36 against the connecting element 11, which is held firmly by the bracket 31. The end of the mandrel 36 is provided with a sealing surface 87 which flares outward and which comes into close contact with the structure 88 which is formed from a compressible material. This structure made of compressible material is seated at the end 86 and is held by a retaining ring 89 which is seated in an annular groove provided in the sealing surface 87. Thus, when the mandrel 36 is axially displaced so that it is pressed tightly against the surfaces 24 of the connector 11, the assembly 88 is compressed between the sealing surfaces 87 and 24 and thus forms a fluid seal. After the connecting element has been guided into the locking position by the pressure fluid (FIG. 2), the Belleville spring 84 exerts a compressive force on the mandrel in order to make this sealing contact independent of the pressure of the

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Pluldes aufrecht zu erhalten. Mit anderen Worten, wenn das Ver- ; bindungselement einmal durch die Wirkung des Druckfluides in die ί Verriegelungsposition gebracht ist, ist es nicht mehr notwendig, j den Druck zur Beibehaltung der Verriegelung aufrecht zu erhalten, vielmehr werden die Blockierungsfinger in den entsprechenden i Aussparungen durch die Druckwirkung der Feder gehalten. Zusätzlich zur hydraulischen Betätigung der Blockierungsmuffe 48 und des Kolbens 49 sind Mittel vorgesehen, um den Dorn 36 auf mechanih sche Weise fluiddicht mit dem Verbindungselement 11 zu verriegeln, j Es ist offensichtlich, daß für den Fall, daß ein Verlust an Druckflüssigkeit aus dem Schlauch 60 stattfände, die Verbindung ι zwischen den Dichtflächen undicht würde. Wenn sich die Verriegelungsvorrichtung in der Verriegelungsposition befindet/und wenn die Dichtflächen dicht gegeneinander gedrückt werden, werden mechanische Verriegelungsvorrichtungen 90 in der Verriegelungsposition des Dornes durch einen Taucher, falls dies die Wassertiefe erlaubt, oder durch ein Unterwasserfahrzeug oder ein ferngesteuer* ' tes Unterseearbeitsgerät angebracht. Diese mechanischen Verriegelungsmittel 90 bestehen aus einer Ringnut 31, die in dem Dorn 36 , im Bereich der Deckplatte 44 vorgesehen ist. Die Deckplatte 44 trägt einen Verriegelungsring 92, der, wie in Figur 6 zu erkennen !ist, geschlitzt ist und der sich über etwas weniger als 360° erstreckt. Die Deckplatte trägt Justierschrauben 93 für den Verriegelungsring in gegenüberliegenden Positionen, die auf diesen eingeschraubt werden. Die inneren Enden der Schrauben 93 drücken gegen die gekrümmten Teile des Verriegelungsrings 92, wie das bei 94 gezeigt ist. Wenn die Schrauben 93 radial eingeschraubt sind, wird der Verriegelungsring durch die Enden der Schrauben derart gebogen, daß er in die Aussparung 91 des Dornes eingreift. Auf diese Weise wird eine mechanische Verriegelung mit dem Dorn erzielt , durch die eine Axialbewegung des Dornes in Bezug auf den Körper 30 verhindert wird. Die mechanischen Verriegelungsmittel 90 halten somit die Sichte Verbindung zwischen den Dichtflächen 87 und 24 in Bezug auf den Aufbau 88 aufrecht.To maintain the Pluldes. In other words, if the ver; Once the binding element has been brought into the ί locking position by the action of the pressure fluid, it is no longer necessary to j maintain the pressure to maintain the lock; In addition to the hydraulic actuation of the blocking sleeve 48 and the piston 49, means are provided to lock the mandrel 36 in a mechanical fluid-tight manner with the connecting element 11, j It is obvious that in the event that a loss of pressure fluid from the hose 60 would take place, the connection ι would leak between the sealing surfaces. When the locking device is in the locking position / and when the sealing surfaces are pressed tightly against one another, mechanical locking devices 90 are attached in the locking position of the mandrel by a diver, if the water depth permits, or by an underwater vehicle or a remote-controlled subsea work device. These mechanical locking means 90 consist of an annular groove 31 which is provided in the mandrel 36 in the region of the cover plate 44th The cover plate 44 carries a locking ring 92 which, as can be seen in FIG. 6, is slotted and which extends over slightly less than 360 °. The cover plate carries adjusting screws 93 for the locking ring in opposite positions which are screwed onto it. The inner ends of the screws 93 press against the curved portions of the locking ring 92, as shown at 94. When the screws 93 are screwed in radially, the locking ring is bent by the ends of the screws so that it engages in the recess 91 of the mandrel. In this way a mechanical interlock with the mandrel is achieved, by means of which axial movement of the mandrel with respect to the body 30 is prevented. The mechanical locking means 90 thus maintain the visual connection between the sealing surfaces 87 and 24 with respect to the structure 88.

as Entriegeln der Blockierungsvorrichtung 37 zur Trennung der !Dichtflächen des Dornes 36 und des Verbindungselementes 11 wirdThe locking device 37 is unlocked to separate the sealing surfaces of the mandrel 36 and the connecting element 11

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anhand der Figuren 3 und 4 veranschaulicht. In beiden Figuren ist;illustrated with reference to FIGS. 3 and 4. In both figures is;

\ die mechanische Verriegelungsvorrichtung 90 entriegelt und die Blockierungsschrauben 93 sind gelöst, wodurch sich der geschlitzte Ring 92 ausdehnt und die Ringnut 91 verläßt. Die Verriegelungsvorrichtung 37 wird in die Entriegelungsposition durch Abziehen des Druckfluides über die Leitung 60 und durch Einführung des Druckfluides über die Leitung 63 in den vorderen Teil der Kammer 35 gebracht. Das in die Kammer 35 eindringende Druckfluid wirkt über die Belleville-Feder 84 auf den Blockierungskolben 49 und schiebt diesen unter Zusammendrücken der Feder 55 nach hinten. Durch diese Bewegung des Blockierungskolbens 49 entfernt sich die Nockenfläche 72 von den Verriegelungsfingern 50, wobei das Endteil 70 unter die Verriegelungsfinger gerät. Der Fluiddruck,der auf den radial nach außen gerichteten Flächen der Verriegelungsfinger lastet, zwingt diese, sich radial nach innen zu bewegen, bis sie sich gegen das halsförmige Ende 70 des Kolbens abstützen. Der Fluiddruck wirkt weiter auf den Verriegelungskolben 40 und die Verriegelungsmuffe 48, wodurch diese beiden Teile nach hinten geschoben werden, bis sie gegen die Endplatte 44 drücken. In dieser Position sind die Verriegelungsfinger 50 vollkommen zurückgezogen und werden zwischen dem Endteil 70 und der gegenüberliegenden Innenfläche des Körpers 30 gehalten. In der Entriegelungsposition (Figur 4) ist die Belleville-Feder 84 gestreckt und stützt sich mit einem Ende gegen die in dem Dorn 36 vorgesehene Schulter 96. Dieser Dorn wird axial durch den Fluiddruck, der auf den Halteorganen 80 und 82 lastet, zurückgeschoben, bis er die in Figur 5 dargestellte Position einnimmt, in der die Dichtung 88 von dem Kopf 22 des Verbindungselementes 11 entfernt 1st. Dieses Verbin- . dungpelement kann folglich nach unten aus dem Bügel 31 herausge- ' nommen werden. \ The mechanical locking device 90 is unlocked and the locking screws 93 are released, the split ring 92 thereby expands and the annular groove leaves 91st The locking device 37 is brought into the unlocking position by withdrawing the pressure fluid via the line 60 and by introducing the pressure fluid via the line 63 into the front part of the chamber 35. The pressure fluid penetrating into the chamber 35 acts via the Belleville spring 84 on the blocking piston 49 and pushes it backwards while the spring 55 is compressed. This movement of the blocking piston 49 causes the cam surface 72 to move away from the locking fingers 50, with the end portion 70 coming under the locking fingers. The fluid pressure on the radially outward facing surfaces of the locking fingers forces them to move radially inward until they bear against the neck-shaped end 70 of the piston. The fluid pressure continues to act on locking piston 40 and locking sleeve 48, pushing these two parts rearward until they press against end plate 44. In this position, the locking fingers 50 are fully retracted and held between the end portion 70 and the opposing inner surface of the body 30. In the unlocking position (FIG. 4), the Belleville spring 84 is stretched and one end is supported against the shoulder 96 provided in the mandrel 36. This mandrel is pushed back axially by the fluid pressure which is applied to the holding members 80 and 82, to it assumes the position shown in FIG. 5, in which the seal 88 is removed from the head 22 of the connecting element 11. This connection. Dungpelement can consequently be removed from the bracket 31 downwards.

Erfindungsgemäß kann eine Rohrleitungsverbindung durch seitliches : Bewegen der zu verbindenden Elemente hergestellt werden, wobei die axiale Bewegung minimal ist, nämlich der Entfernung entspricht,, die der Dorn 36 zwischen der Verriegelungs- und Dichtposition und der Entriegelungsposition durchläuft. Bei Arbeiten an Unterseebrunnen sind derartige durch seitliches Bewegen erzielbare Rohrverbindungen von Vorteil, da eine Longitudlmalbewegung -11-According to the invention, a pipeline connection can be made by lateral: Moving the elements to be connected, the axial movement being minimal, namely corresponding to the distance, which the mandrel 36 passes through between the locking and sealing position and the unlocking position. When working on submarine wells such pipe connections that can be achieved by moving sideways are advantageous, since a longitudinal movement -11-

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einer Rohrleitung in Bezug auf das Verbindungsstück häufig schwierig durchzuführen ist und eine Spezialausrüstung erfordert.a pipeline is often difficult to carry out with respect to the connector and requires special equipment.

Unter bestimmten Umständen ist sogar eine Longitudinalbewegung , einer Leitung völlig unmöglich.Under certain circumstances, even a longitudinal movement of a line is completely impossible.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß die Rohrleitungsverbindung j mit Hilfe von Hydraulikdruck hergestellt wird. Während sich die ; Verbindungselemente aer Verriegelungsposition befinden, wird ein mechanischer Riegel betätigt, so daß für den Fall, daß der Hydraulikdruck abfällt, durch den Riegel die dichte Verbindung aufrecht erhalten wird. Bei Unterseearbeiten wird folglich eine dichte Verbindung beibehalten, die sicher ist, solang bis der Handriegel gelöst wird.A second advantage is that the pipeline connection j is made with the aid of hydraulic pressure. While the ; Fasteners are located in the locked position, a mechanical bolt operated, so that in the event that the hydraulic pressure drops, the tight connection through the bolt is maintained. In the case of subsea work, a Maintain a tight connection that is secure until the Hand latch is released.

Ein dritter Vorteil besteht darin, daß das Ineinandergreifen der auf dem Bügel 31 vorgesehenen Dichtflächen mit dem Kragen 21 des Verbindungselementes sowie der sich gegenüberliegenden Dichtflächen 28 und 87j zwischen denen sich der Dichtungsaufbau 88 von dreieckigem Querschnitt befindet, eine gute Dichtverbindung ermöglicht, wenn sich .das Anschlußelement in der Verriegelungsposition unter Druck befindet. A third advantage is that the interlocking of the sealing surfaces provided on the bracket 31 with the collar 21 of the connecting element and the opposing sealing surfaces 28 and 87j between which the sealing structure 88 of triangular cross-section, enables a good sealing connection when. The connecting element is in the locking position under pressure.

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Claims (9)

28Ü3671 w huber ^h^ aT.lil9Te GOTTHARDSTR. 81 10.028-V/Ni Societe Nationale Elf Aquitaine (Production)_ Patentansprüche:28Ü3671 w huber ^ h ^ aT.lil9Te GOTTHARDSTR. 81 10.028-V / Ni Societe Nationale Elf Aquitaine (Production) _ Patent claims: 1. Rohrleitungsverbindung, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Teile:1. Pipeline connection, characterized by the combination of the following parts: a) ein am Ende der Leitung befestigbares erstes Verbindungselement (11), das eine Dichtfläche (22) aufweist,a) a first connecting element which can be fastened to the end of the line (11), which has a sealing surface (22), b) ein zweites an einer Unterwasserstation (14) befestigbares Verbindungselement (12), das eine Dichtfläche (88) aufweist, b) a second connecting element (12) which can be fastened to an underwater station (14) and has a sealing surface (88), c) Mittel an den Verbindungselementen (11,12), die ihr Zusammenfügen durch Bewegung in axialer Richtung eines der Verbindungselemente sicherstellen, wobei die Dichtflächen (22^88) der axial ausgerichteten Verbindungselemente (11, 12) sich gegenüberstehen,c) Means on the connecting elements (11, 12) that put them together Ensure one of the connecting elements by moving in the axial direction, the sealing surfaces (22 ^ 88) of the axially aligned connecting elements (11, 12) face one another, d) ein fluidgesteuerter Kolbenmechanismus, der auf einem der beiden Verbindungselemente (11,12) angeordnet ist und eine der Dichtflächen dicht gegen die andere Dichtfläche preßt.d) a fluid-controlled piston mechanism on one of the two connecting elements (11, 12) is arranged and one of the sealing surfaces presses tightly against the other sealing surface. 2. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kolben Mittel vorgesehen sind, mit denen das erste und das zweite Verbindungselement verriegelbar sind derart, daß die Dichtflächen (22,88) durch Fluiddruck dicht gegeneinander gepreßt werden.2. Pipeline connection according to claim 1, characterized in that that means are provided on the piston with which the first and the second connecting element can be locked such that the sealing surfaces (22, 88) are pressed tightly against one another by fluid pressure. 3. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. Pipeline connection according to claim 1, characterized in that 809831/0883809831/0883 daß an einem der Verbindungselemente (11,12) Mittel vorgesehen sindj mit denen das erste und das zweite Verbindungselement dicht miteinander verriegelbar sind.that means is provided on one of the connecting elements (11, 12) sindj with which the first and the second connecting element are tightly interlocked. 4. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein kontrahierbarer Blockierungsring (90) auf einem der Verbindungselemente (11,12) und Mittel (93) zur Befestigung des Blockierungsringes in der kontrahierten Stellung vorgesehen sind.4. Pipeline connection according to claim 3, characterized in that that a contractible locking ring (90) on one of the connecting elements (11,12) and means (93) for fastening of the locking ring are provided in the contracted position. 5. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Verbindungselemente (11,12) einen an der Unterwasserstation (14) befestigten Körper (30) aufweist und daß Äin von dem Körper (30) getragener und gegen diesen beweglicher Dorn (36) vorgesehen ist, um eine der Dichtflächen (22,88) dicht gegen die andere zu drücken.5. Pipeline connection according to claim 1, characterized in that that one of the connecting elements (11, 12) has a body (30) fastened to the underwater station (14) and that A mandrel (36) carried by the body (30) and movable against it is provided in order to enclose one of the sealing surfaces (22, 88) to press tightly against the other. 6. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (36) eine Ringnut (91) aufweist und daß auf dem Körper (30) ein mechanisch betätigbarer Blockierungsring (90) vorgesehen ist, der in die Ringnut (91) des Domes (36) eingreift, um eine aliale Bewegung des Dornes (36) zu verhindern.6. Pipeline connection according to claim 5, characterized in that that the mandrel (36) has an annular groove (91) and that a mechanically actuatable locking ring (90) on the body (30) is provided which engages in the annular groove (91) of the mandrel (36) to prevent alial movement of the mandrel (36). 7. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewegung einer der Dichtflächen gegen die andere folgendes umfassen:7. Pipeline connection according to claim 1, characterized in that that the means for moving one of the sealing surfaces against the other comprise: a) ein auf einem der Verbindungselemente vorgesehener Körper (30),a) a body (30) provided on one of the connecting elements, b) eine Blockierungsmuffe (48) in dem Körper (30),b) a blocking sleeve (48) in the body (30), c) ein Blockierungskolben (49) im Innern der Muffe (48),c) a blocking piston (49) inside the sleeve (48), d) ein durch die Blockierungsmuffe (48) getragener Verriegelungsfinger (50), der durch Anstoß des Kolbens (49) radial nach innen bewegbar ist,d) a locking finger carried by the blocking sleeve (48) (50), which can be moved radially inward by pushing the piston (49), e) eine Aussparung (71) in dem Körper (30), die den Verriegelungsfinger (50) aufnimmt,e) a recess (71) in the body (30) for the locking finger (50) records, f) ein axial relativ zu dem Körper (30) beweglicher Dorn,f) a mandrel that is axially movable relative to the body (30), g) und eine den Dorn (36) und die Muffe (48) betätigende _j_g) and a _j_ actuating the mandrel (36) and the sleeve (48) 809831/08Θ3809831 / 08Θ3 28Q367128Q3671 Feder (55), durch die der dichte Kontakt zwischen den Dichtflächen (22, 88) aufrecht erhalten wird.Spring (55) through which the tight contact between the sealing surfaces (22, 88) is maintained. 8. Rohrleitungsverbindung, die ein Verbindungselement trägt, das sich seitlich auf einem an einer Unterwasserstation angeordneten Verbindungsmittel einhängt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel einen länglichen, eine sich axial erstreckende Kammer aufweisenden Körper (30), ein in der Kammer beweglichen, an einem Ende eine Dichtfläche aufweisenden Dorn (36), ein zwischen dem Dorn (36) und dem Körper (30) angeordnetes Verriegelungselement aufweist, das den Dorn (36) hydraulisch verriegelt, daß das an der Leitung angeordnete Verbindungselement eine Dichtfläche (22) aufweist, die gegen die Dichtfläche des Dorns (36) zu drücken ist, und daß auf/dem Körper (30) Mittel vorgesehen sind, die seitlich das am Ende der Leitung vorgesehene Verbindungselement aufnehmen, um die Dichtfläche des Verbindungselements so zu positionieren, daß es dicht gegen die Dichtfläche des Dornes gedrückt wird.8. Pipeline connection which carries a connecting element which is arranged on the side of an underwater station Hanging connecting means, characterized in that the connecting means is an elongated, an axially extending Chamber having body (30), a movable in the chamber, at one end having a mandrel having a sealing surface (36), a locking element arranged between the mandrel (36) and the body (30), which the mandrel (36) hydraulically locked so that the connecting element arranged on the line has a sealing surface (22) which against the sealing surface of the mandrel (36) is to be pressed, and that on / the body (30) means are provided which laterally at the end Take up the line provided connecting element in order to position the sealing surface of the connecting element so that it is pressed tightly against the sealing surface of the mandrel. 9. Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mechanisch betätigbaren Hebel aufweist, um den Dorn in eine Position zu blockieren, in der die Dichtflächen dicht gegeneinander gepreßt werden.9. Pipeline connection according to claim 8, characterized in that that it has a mechanically operable lever to block the mandrel in a position in which the sealing surfaces are pressed tightly against each other. 809831 /0883809831/0883